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1、MATLAB建模与仿真应用教程第3版普通高等教育系列教材MATLAB建模与仿真应用教程6.1 Simulink 基础6.2 Simulink模块库6.3 Simulink建模与仿真的基本方法6.4 建模与仿真分析实例第6章 Simulink建模与仿真基础第6章 Simulink建模与仿真基础1993年，MathWorks公司推出MATLAB 4.0版本时，还专门设计了一种基于结构框图的系统仿真工具，即革命性的Simulink仿真环境。该仿真工具是基于MATLAB软件平台的附属软件包，用户无需注重语言的编程，而是利用模块化的图形输入、输出来构建系统模型，从而实现动态系统的建模与仿真。6.1 Si
2、mulink基础Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需编写大量的代码，只需要通过简单直观的鼠标操作，就可以构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰、仿真精细、效率高、灵活等优点。Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。6.1 Simulink基础6.1.1 Simulink的启动点击工具栏中的“ ”图标或在命令窗口中输入simulink命令，将启动Simulink。6.1 Simulink基础6.1.
3、2 Simulink的模型窗口在Simulink Start Page界面中点击“ ”图标，将打开Simulink的模型窗口6.2 Simulink模型库6.2.1 公共模块库Simulink的公共模块库包含15个基础模块库和1个自定义模块库，不同专业领域的建模与仿真中所用到的公用模块都集中于此。在打开的Simulink建模窗口中单击“ ”按钮，即可打开公共模块库。6.2 Simulink模型库6.2.2 专业模块库Simulink的专业模块库主要用于具体专业方面的建模与仿真，MATLAB共提供了50多个专业模块库，其中又包含了大量的子模块库。1）Aerospace Blockset模块库，主
4、要用于航空航天专业方面的建模与仿真。2）Communications System Toolbox，为通信系统工具箱。3）Computer Vision System Toolbox，为计算机视觉系统工具箱，提供特征提取、运动检测、目标检测、目标跟踪、立体视觉、视频处理、视频分析等算法。6.2 Simulink模型库6.2.3 自定义模块库用户可以根据需要创建自己的功能函数、模块，并加入到Simulink模块库中。各模块的功能如下：1）Fcn模块，通过自定义函数或表达式进行运算。2）Interpreted MATLAB Function模块，用于MATLAB函数的嵌入。3）Level-2 MA
5、TLAB S-Function模块，为M文件的S函数。4）MATLAB Funtion模块，调用MATLAB现有的函数。6.3 Simulink建模与仿真的基本方法6.3.1 模型建立的基本步骤【例6-1】 用Simulink显示正弦信号 y(t) = sin(t)的波形。6.3 Simulink建模与仿真的基本方法6.3.2 模块的查找与选择用户可以直接通过模块库浏览器的树状目录进行查找。6.3 Simulink建模与仿真的基本方法6.3.3 模块的基本操作1. 模块的添加2. 模块的命名3. 模块的移动4. 模块的外观调整5. 信号线的连接6. 信号线的标识7. 信号线的折弯与分支6.3
6、Simulink建模与仿真的基本方法6.3.4 模块参数的设置在模型窗口中双击需要设计参数的模块，打开模块的参数设置对话框。对话框的上半部分为模块的详细功能描述，下半部分为模块的参数设置。如果用户不了解模块参数设置项的具体含义，可以先阅读模块功能描述部分再对模块的参数进行设置。6.3 Simulink建模与仿真的基本方法6.3.5 仿真参数的配置仿真参数配置共有10个部分：1.Solver2.Data Import/Export 3.Math and Data Types4.Diagnositics5.Hardware Implementation6.Model Referencing7.Si
7、mulation Target8.Code Generation9.Coverage10.HDL Code Generation6.3 Simulink建模与仿真的基本方法6.3.6 保存与运行可以选择手动保存仿真模型，而系统在运行仿真模型之前，也会自动保存。模型的运行有四种方式：1）菜单法：在模型窗口界面里，选择Simulation菜单下的run命令，开始模型仿真运行，同时可以点击Simulation菜单下的stop命令，停止模型仿真运行。2）图标法：在模型窗口界面里，点击工具栏的 图标开始仿真运行，同时可以点击工具栏的 图标停止仿真运行。3）组合键法：在模型窗口界面里，按住键盘上的Ctrl
8、+T组合键，模型开始仿真运行。4）命令法：在MATLAB主界面下，确认待仿真的模型在Current Folder（当前目录）内，在MATLAB命令窗口下直接输入模型的名称，模型将开始仿真仿真运行。6.4 建模与仿真分析实例6.4.1 简单连续系统的建模与仿真实例【例6-3】 已知一个系统可以由分段函数 描述，试建立系统的Simulink模型，并进行仿真分析。1. 选择模块2. 搭建模型3. 模块参数设置4. 仿真参数设置及其运行6.4 建模与仿真分析实例6.4.2 简单离散系统的建模与仿真实例【例6-5】 已知某离散系统的状态方程如下：1. 选择模块2. 搭建模型3. 模块参数设置4. 仿真参数设置及其运行第6章 结束
